阅读说明：本技术 加热器以及图像形成装置 (Heater and image forming apparatus ) 是由 加藤聡子 木村健太郎 于 2019-08-27 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种照顾到环境的加热器以及图像形成装置。加热器包含基板、电阻发热体、热敏电阻。基板具有第一面及位于与第一面相反侧的第二面。电阻发热体配置在第一面。热敏电阻配置在第二面,且不含有铅。(The invention provides a heater and an image forming apparatus which take care of the environment. The heater comprises a substrate, a resistance heating element and a thermistor. The substrate has a first surface and a second surface located on the opposite side of the first surface. The resistance heating element is disposed on the first surface. The thermistor is disposed on the second surface and does not contain lead.)

加热器以及图像形成装置

技术领域

本发明的实施方式涉及一种加热器(heater)以及图像形成装置。

背景技术

例如，已知有一种加热器，其被用于复印机或传真机等中的墨粉定影、可重写读卡器(rewritable card reader)中的印刷消除等。加热器通过从供电用电极供给的电力，使形成在基板的一面上的电阻发热体发热。而且，在基板的另一面上配置有热敏电阻(thermistor)。基于由热敏电阻所探测到的温度来控制电力供给，从而将加热器调节成适当的温度。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本专利特开2003-240647号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

在此种加热器中，含有铅作为构成热敏电阻的成分，因而要求照顾到环境的热敏电阻的设计。

本发明所要解决的课题在于，提供一种照顾到环境的加热器以及图像形成装置。

[解决问题的技术手段]

实施方式的加热器包括基板、电阻发热体、热敏电阻。基板具有第一面及位于与第一面相反侧的第二面。电阻发热体配置在第一面。热敏电阻配置在第二面，且不含有铅。

在所述加热器中，所述热敏电阻含有锰、钴、以及铜与镍中的一者或两者。而且，所述热敏电阻的所述锰、所述钴、所述铜与所述镍中的一者或两者的质量含有率依此顺序由大到小。而且，所述热敏电阻的所述锰及所述钴的质量含有率比其他成分的质量含有率大。而且，所述热敏电阻的所述锰、所述钴、所述铜、以及所述镍的质量含有率的合计为50[质量％]以上、70[质量％]以下。而且，所述热敏电阻含有2[质量％]以上、15[质量％]以下的钌。

另一实施方式的图像形成装置是如下的图像形成装置，其包括对介质进行加热的所述加热器、以及对由所述加热器加热的所述介质进行加压的加压辊，且通过所述加热器及所述加压辊来使附着在所述介质的墨粉像定影。

[发明的效果]

根据本发明，可提供一种照顾到环境的加热器以及图像形成装置。

附图说明

图1是从基板的第一面侧表示实施方式的加热器的平面图。

图2是从基板的第二面侧表示实施方式的加热器的平面图。

图3是表示热敏电阻的剥离测试的结果的图。

图4是表示热敏电阻中所含有的钌的含量[质量％]与薄片电阻值[kg/□]的关系的图。

图5是表示使用实施方式的加热器的实施方式的定影装置的剖面图。

图6是表示使用实施方式的加热器的实施方式的图像形成装置的剖面图。

[符号的说明]

1：加热器

11：基板

12：电阻发热体

13：第一导体

14：供电用电极

15、18：包覆层

16：热敏电阻

17：第二导体

具体实施方式

以下进行说明的实施方式的加热器1包含基板11、电阻发热体12、热敏电阻16。基板11具有第一面11a及位于与第一面11a相反侧的第二面11b。电阻发热体12配置在第一面11a。热敏电阻16配置在第二面11b，且不含有铅。

而且，以下进行说明的实施方式的热敏电阻16含有锰、钴、以及铜与镍中的一者或两者。

而且，以下进行说明的实施方式的热敏电阻16的所述锰、所述钴、所述铜与所述镍中的一者或两者的质量含有率依此顺序由大到小。

而且，以下进行说明的实施方式的热敏电阻16的所述锰及所述钴的质量含有率比其他成分的质量含有率大。

而且，以下进行说明的实施方式的热敏电阻16的所述锰、所述钴、所述铜、以及所述镍的质量含有率的合计为50[质量％]以上、70[质量％]以下。

而且，以下进行说明的实施方式的热敏电阻16含有2[质量％]以上、15[质量％]以下的钌。

而且，以下进行说明的实施方式的作为图像形成装置的复印机100包对介质进行加热的所述加热器1；以及对由所述加热器加热的所述介质进行加压的加压辊203，且通过所述加热器1及所述加压辊203来使附着在所述介质的墨粉像定影。

[实施方式]

根据附图对实施方式的加热器进行说明。图1是从基板的第一面侧表示实施方式的加热器的平面图。图2是从基板的第二面侧表示实施方式的加热器的平面图。而且，在图1、图2中，为了容易理解说明，图示有将基板的第一面侧设为正方向，将第二面侧设为负方向的包含Z轴的三维的正交坐标系。

实施方式的加热器1是装载在电子机器类，主要对经过的纸等介质进行加热者。如图1所示，加热器1包括基板11、电阻发热体12、第一导体13、供电用电极14以及包覆层15。而且，如图2所示，加热器1包括多个热敏电阻16、第二导体17以及包覆层18。

基板11具有耐热性及绝缘性，在本实施方式中，形成为长条的矩形状。基板11例如为包含氧化铝或氮化铝等陶瓷(ceramic)、玻璃陶瓷或耐热复合材料等的平板。基板11具有与能够安装加热器1的空间(space)相应的厚度，例如为0.5[mm]左右～1.0[mm]左右。而且，基板11的形状只要具有长度方向(X轴方向)及与长度方向交叉的宽度方向(Y轴方向)，则并不限定于此，也可以在外周形成凹部、凸部、缺口等。

电阻发热体12与第一导体13电性连接，且设置在基板11的厚度方向(Z轴方向)上的第一面11a。电阻发热体12通过通电而发热。电阻发热体12例如为由银-钯系或石墨系、氧化钌系等的发热体糊膏所形成的发热体图形。在本实施方式中，电阻发热体12沿着X轴方向配置。电阻发热体12中所包含的电阻发热体12a与电阻发热体12b是在Y轴方向上分离地配置。电阻发热体12a、电阻发热体12b是以加热器1的宽度方向上的长度成为固定的方式，分别配置成沿着长度方向的带状。

第一导体13是对电阻发热体12供给电力者，设置在基板11的第一面11a。第一导体13例如为利用银(Ag)系等的导体糊膏而形成在第一面11a的导体图形。本实施方式中的第一导体13在作为加热器1(基板11)的长度方向的X轴方向上，与电阻发热体12电性连接。第一导体13中所包含的导体13a及导体13b与导体13c在X轴方向上分离来设置，在它们之间分别配置有电阻发热体12a、电阻发热体12b。导体13a沿着电阻发热体12a的长度方向形成，一侧的端部与电极14a电性连接，另一侧的端部与电阻发热体12a的一侧的端部电性连接。导体13b沿着电阻发热体12b的长度方向形成，一侧的端部与电极14b电性连接，另一侧的端部与电阻发热体12b的一侧的端部电性连接。导体13c与电阻发热体12a、电阻发热体12b的另一侧的端部分别电性连接。即，第一导体13沿着电阻发热体12的长度方向进行电性连接。

供电用电极14是与第一导体13电性连接者，设置在基板11的第一面11a。如图1所示，供电用电极14中所包含的一对电极14a、电极14b在X轴方向上设置在基板11的端部。一对电极14a、电极14b与导体13a、导体13b分别电性连接，且与导体13a、导体13b通电。而且，在图1中，一对电极14a、电极14b设置在基板11的一侧的端部，但一对电极14a、电极14b也可以分别设置在两端部，也可以设置在另一侧的端部。而且，一对电极14a、电极14b通常与导体13a、导体13b分别一体地形成在基板11的第一面11a，但一对电极14a、电极14b与导体13a、导体13b也可以分别分离来形成。而且，一对电极14a、电极14b配置在基板11中的设置有导体13a、导体13b的第一面11a，但一对电极14a、电极14b也可以配置在与设置有导体13a、导体13b的面相反侧的第二面11b。在此情况下，一对电极14a、电极14b经由形成在基板11的通孔而与导体13a、导体13b分别电性连接。

包覆层15是保护层，其为覆盖设置在基板11的第一面11a的电阻发热体12及第一导体13者。在本实施方式中，包覆层15形成为带状。包覆层15是如下者：通过覆盖电阻发热体12及第一导体13，而防止电阻发热体12及第一导体13直接露出至大气中，并抑制电阻发热体12及第一导体13因来自外部的干涉(例如机械干涉、化学干涉、电气干涉)而损伤·破损。

热敏电阻16是用于探测基板11的温度的温度探测元件。如图2所示，热敏电阻16设置在基板11的长度方向上的基板11的第二面11b的多个位置。即，热敏电阻16配置在基板11的长度方向上的基板11的中央与两端侧。如此，在加热器1中，通过多个热敏电阻16来分别探测基板11的长度方向上的多个位置的温度。热敏电阻16是直接配置在基板11的第二面11b的印刷热敏电阻。因此，与所谓的芯片热敏电阻相比，温度感知快，具有优异的温度控制响应性。而且，热敏电阻16与芯片热敏电阻相比，尺寸或配置的自由度高。而且，热敏电阻16的具体的特性或组成等将后述。

第二导体17是作为用于对多个热敏电阻16分别供给电力的多个导体的带状的热敏电阻用导体。如图2所示，第二导体17具有：与热敏电阻16连接的连接部17a、沿着基板11的长度方向(X轴方向)延长的直线状的导通部17b、以及与供给电力的端子构件(未图示)分别连接的电极部17c。而且，第二导体17使各热敏电阻16相互电性连接。

连接部17a具有在基板11的宽度方向(Y轴方向)上延长的部分，与导通部17b的一端部连结。通过使连接部17a如此延长，而调整相对于基板11的宽度方向的导通部17b的位置。导通部17b沿着基板11的长度方向(X轴方向)延长至基板11的端部为止。多个导通部17b在基板11的宽度方向上空开间隔来配置。

电极部17c形成在延长至基板11的长度方向(X轴方向)上的端部为止的导通部17b的另一端部。在基板11的长度方向上的端部，电极部17c在基板11的长度方向上空开间隔来配置。电极部17c与连接在图像形成装置等电子机器的电源部(未图示)的端子构件(未图示)连接，由此经由端子构件而对热敏电阻16供电。

包覆层18是包覆设置在基板11的第二面11b的热敏电阻16及第二导体17的保护层。包覆层18的材料可设为与包覆层15相同。在本实施方式中，包覆层18以覆盖基板11的宽度方向(Y轴方向)的整体的方式形成为带状。而且，第二导体17之中，未配置包覆层18的基板11的长度方向(X轴方向)的两端为电极部17c。

加热器1所具有的电阻发热体12或热敏电阻16的数量及配置，进而第一导体13、第二导体17等各结构并不限定于图1、图2中所示的结构，也可以对应于加热器1的用途或性能等而变更。

在实施方式的加热器1中，可将配置在基板11的第二面11b的热敏电阻16的薄片电阻值设为100[kΩ/□]～10000[kΩ/□]。热敏电阻16的电阻值通常为[kΩ/□]级以上的高值，但若设为所述薄片电阻值的范围，则例如可不影响电阻值的测定精度而进行测定，热敏电阻性能良好。而且，可将热敏电阻16的B常数设为-2700[K]以下。此处，“B常数”是表示相对于温度变化的热敏电阻16的灵敏度的物性值。通过热敏电阻16具有此种物性值，可高精度地探测基板11的温度。

而且，实施方式的热敏电阻16不含有铅(Pb)。因此，可提供包括照顾到环境的热敏电阻16的加热器1。此处，所谓“不含有铅”，是指在基板11的厚度方向上切断配置在第二面11b的热敏电阻16，利用电子探针微分析仪(Electron Probe Micro Analyzer，EPMA)JXA-8200(日本电子公司制造)所测定的铅的含量为检测界限以下。而且，后述的热敏电阻16中的各成分的含量及质量含有率也可以与铅的含量同样地进行测定。

而且，实施方式的热敏电阻16含有锰、钴、以及铜与镍中的一者或两者，且不含有铅。因此，可提供包括照顾到环境并可高精度地探测基板11的温度的热敏电阻16的加热器1。

而且，实施方式的热敏电阻16的锰、钴、铜与镍中的一者或两者的质量含有率依此顺序由大到小，且不含有铅。因此，可提供包括照顾到环境并可高精度地探测基板11的温度的热敏电阻16的加热器1。

而且，热敏电阻16的锰及钴的质量含有率比其他成分的质量含有率大。因此，可提供包括照顾到环境并可高精度地探测基板11的温度的热敏电阻16的加热器1。

而且，实施方式的热敏电阻16的锰、钴、铜、以及镍的质量含有率的合计为50[质量％]以上、70[质量％]以下。若质量含有率的合计变成未满50[质量％]，则存在B常数超过-2700[K]，热敏电阻16无法高精度地探测基板11的温度的情况。另一方面，若质量含有率的合计超过70[质量％]，则存在如下的情况：热敏电阻16中所含有的其他成分，例如为了与基板11粘着而调配的玻璃量少而对密接强度产生影响、或控制电阻值的导电物质量少而产生电阻值变高的影响。

而且，实施方式的热敏电阻16含有2[质量％]以上、15[质量％]以下的钌。若钌的含量未满2[质量％]、或超过15[质量％]，则热敏电阻16的薄片电阻值变成100[kΩ/□]～10000[kΩ/□]的范围外，因此存在无法高精度地探测基板11的温度的情况。

此处，对锰、钴、铜的质量含有率的合计与热敏电阻16的物性的关系进行说明。改变锰、钴、铜的质量含有率的合计来对热敏电阻16的物性，特别是剥离的有无进行了测试。测试是针对使锰、钴、铜的质量含有率的合计按60[质量％]、65[质量％]、70[质量％]、75[质量％]、80[质量％]进行了变化的热敏电阻16，以目测确认将在一面附着有环氧树脂粘接材(面积φ2mm)的针粘接在热敏电阻16并水平地拉伸时的图形剥离的有无。而且，要求剥离测试的结果是无图形剥离。

将测试结果示于图3。在图3中，将“无图形剥离”的情况表述成“○”，将“有图形剥离”的情况表述成“×”。如根据图3而明确，已判明当锰、钴、铜的质量含有率的合计为60[质量％]、65[质量％]、70[质量％]，即锰、钴、铜的质量含有率的合计为70[质量％]以下时无图形剥离，作为热敏电阻16无问题。另一方面，已判明当锰、钴、铜的质量含有率的合计超过70[质量％]时，即锰、钴、铜的质量含有率的合计为75[质量％]、80[质量％]时有图形剥离，作为热敏电阻16有问题。根据以上所述，优选锰、钴、铜的质量含有率的合计为70[质量％]以下。

进而，关于含有锰、钴、镍的热敏电阻16，含有锰、钴、铜、镍的热敏电阻16，也获得与图3中所示的热敏电阻16相同的结果。根据以上所述，优选锰、钴、铜及镍的质量含有率的合计为70[质量％]以下。

继而，对热敏电阻16中所含有的钌的含量[质量％]与薄片电阻值[kΩ/□]的关系进行了测试。将测试结果示于图4。在图4中，横轴表示钌的含量[质量％]，纵轴表示薄片电阻值[kΩ/□]。而且，薄片电阻值[kΩ/□]是25℃的条件下的测定结果。如根据图4而明确，已判明热敏电阻16的薄片电阻值变成100[kΩ/□]～10000[kΩ/□]的范围的钌含量为2[质量％]以上、15[质量％]以下。

如上所述，实施方式的加热器1包含基板11、电阻发热体12、热敏电阻16。基板11具有第一面11a及位于与第一面11a相反侧的第二面11b。电阻发热体12配置在第一面11a。热敏电阻16配置在第二面11b，且不含有铅。因此，可提供照顾到环境的加热器1。

而且，实施方式的热敏电阻16含有锰、钴、以及铜与镍中的一者或两者。因此，可提供照顾到环境并可高精度地探测基板11的温度的加热器1。

而且，实施方式的热敏电阻16的所述锰、所述钴、所述铜与所述镍中的一者或两者的质量含有率依此顺序由大到小。因此，可提供照顾到环境并可高精度地探测基板11的温度的加热器1。

而且，实施方式的热敏电阻16的所述锰及所述钴的质量含有率比其他成分的质量含有率大。因此，可提供照顾到环境并可高精度地探测基板11的温度的加热器1。

而且，实施方式的热敏电阻16的所述锰、所述钴、所述铜、以及所述镍的质量含有率的合计为50[质量％]以上、70[质量％]以下。因此，可提供照顾到环境并可高精度地探测基板11的温度的加热器1。

而且，实施方式的热敏电阻16含有2[质量％]以上、15[质量％]以下的钌。因此，可提供照顾到环境并可高精度地探测基板11的温度的加热器1。

[定影装置的结构]

接下来，作为一例，对于使用实施方式的加热器1的实施方式的定影装置，参照附图来进行说明。图5是表示使用实施方式的加热器的实施方式的定影装置的剖面图。如图5所示，定影装置200在呈圆筒状地卷绕在支撑体202周围的定影膜带201的底部设置有加热器1。定影膜带201例如由聚酰亚胺等具有耐热性的树脂材料形成。在与加热器1及定影膜带201相向的位置配置有加压辊203。加压辊203在表面具有耐热性的弹性材料，例如具有硅酮(silicone)树脂层204，可在压接定影膜带201的状态下，绕旋转轴205(图5中的P方向)旋转。

在墨粉定影步骤中，在定影膜带201与硅酮树脂层204的接触面，已附着在作为介质的记录纸张(复写纸张)M上的墨粉像U1经由定影膜带201而由加热器1进行加热熔融。其结果，至少墨粉像U1的表面部分超过熔点，软化并熔融。其后，在加压辊203的纸张排出侧，记录纸张M从加热器1分离，并且从定影膜带201分离，墨粉像U2自然地散热后再次固化，由此将墨粉像U2定影在记录纸张M。

[图像形成装置的结构]

最后，参照附图对作为一例的包括实施方式的加热器1的实施方式的图像形成装置进行说明。图6是表示使用实施方式的加热器的实施方式的图像形成装置的剖面图。而且，本实施方式的图像形成装置构成为复印机100。如图6所示，在复印机100中，包含所述定影装置200的各构成元件被设置在框体101内。在框体101的上部，安装有包含玻璃等透明材料的原稿载置台，且构成为，使成为图像信息读取对象的原稿M1在原稿载置台上往返移动(图6中的Q方向)，以对原稿M1进行扫描。

在框体101内的上部，设置有具有光照射用灯与反射镜的照明装置102。从照明装置102中照射的光被原稿载置台上的原稿M1的表面反射，通过短焦点小径成像元件阵列103而在感光鼓104上进行狭缝曝光。而且，感光鼓104是可旋转(图6中的R方向)地设置。而且，在配置于框体101内的感光鼓104的附近，设置有带电器105，感光鼓104通过带电器105而同样地带电。感光鼓104例如由氧化锌感光层或有机半导体感光层予以包覆。在经带电的感光鼓104，形成通过短焦点小径成像元件阵列103来进行图像曝光所得的静电图像。所述静电图像利用墨粉来进行显影化，从而变成墨粉像，所述墨粉包含通过显影器106的加热而软化熔融的树脂等。

被收容在匣盒107内的记录纸张M由与进给辊108和感光鼓104上的墨粉像同步地旋转并在上下方向上压接的一对搬送辊109送到感光鼓104上。而且，通过转印放电器110来将感光鼓104上的墨粉像转印至记录纸张M上。其后，已被从感光鼓104上传送至下游侧的记录纸张M由搬送引导件111引导至定影装置200来进行加热定影处理(所述墨粉定影步骤)后，被排出至托盘112。而且，在墨粉像已被转印后，感光鼓104上的残留墨粉通过清洁器113来去除。

在定影装置200中，加热器1以被安装在加压辊203的外周的硅酮树脂层204加压的状态来设置。加热器1在与记录纸张M的搬送方向正交的记录纸张M的宽度方向上，包括比与复印机100可复印的最大开本纸张的宽度(长度)一致的有效长度，即最大开本纸张的宽度(长度)大的电阻发热体12。而且，利用电阻发热体12的发热来使在加热器1与加压辊203之间传送的记录纸张M上的未定影墨粉像熔融，而使文字、记号、图像等复印像显现在记录纸张M上。

而且，对将实施方式的加热器1用作复印机100等图像形成装置的定影加热器的一例进行了说明，但并不限定加热器1的用途。实施方式的加热器1也可以安装在家庭用电器、工作用或实验用的精密机械或化学反应用的机器等来用作加热或保温的热源。

对本发明的实施方式进行了说明，但实施方式仅为例示，并不意图限定发明的范围。实施方式能够以其他的各种方式来实施，在不脱离发明主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。实施方式或其变形包含在发明的范围或主旨内，同样地，包含在权利要求所记载的发明及其均等的范围内。